尼龙6的选择性激光烧结成型工艺实验研究

使用尼龙6(PA6)粉末材料进行选择性激光烧结(SLS)成型实验,以成型件的成型精度和表面粗糙度作为衡量指标,通过控制变量法、正交试验以及极差分析研究了预热温度、激光功率和扫描速度对其成型质量的影响。结果表明,PA6粉末材料SLS成型件的X向和Y向尺寸精度以及侧面表面粗糙度并不会明显受到相关工艺参数的影响,其均存在于-1.26%^-0.99%和-1.96%^-1.29%以及16.91~19.87μm范围内;以成型件的成型精度和上表面粗糙度作为衡量指标,PA6粉末材料SLS成型的最优工艺参数组合为:预热温度115℃,激光功率35 W和扫描速度1800 mm/s;在最优条件下进行烧结验证实验,得出成型件的X向、Y向和Z向的成型尺寸精度分别为-1.13%、-1.48%和0.75%;上表面及侧面的粗糙度分别为14.6和18.55μm。     

选择性激光烧结尼龙制件翘曲研究

通过大量的复合尼龙粉末烧结实验,研究不同工艺参数如激光功率、铺粉厚度、预热温度对制件翘曲程度的影响,并采用翘曲高度法、弦长与实长的差异法来表征翘曲程度,根据实验数据绘出了尼龙制件翘曲程度随各工艺参数的变化曲线,总结出了制件翘曲程度随各工艺参数变化的趋势。     

工艺参数对尼龙6选择性激光烧结制件致密度的影响

针对高性能聚合物尼龙6材料的选择性激光烧结(SLS)工艺,研究了不同激光功率与扫描速度对成型件致密度的影响并进行了工艺优化。实验中激光功率10~50 W,扫描速度1 000~5 000 mm/s,其他工艺参数保持恒定。引入能量密度对激光功率与扫描速度的综合作用进行研究。结果表明:随着激光功率的增加或扫描速度的增大,制件的致密度呈现先增大后减小的趋势;随着能量密度的增加,制件的致密度呈现先增大后减小的趋势。在不同工艺参数下,获得制件的最大致密度为86.74%,此时激光功率为30 W,扫描速度为2 000mm/s,能量密度为0.043 J/mm^2。选定致密度为衡量指标,通过响应面回归分析模型建立了激光功率、扫描速度与致密度的优选工艺图谱,得到最优的工艺参数为激光功率45 W,扫描速度3 465 mm/s,此时预测的制件致密度为88.971%。     

滑石粉填充尼龙12的选择性激光烧结成型

将尼龙12与滑石粉的混合粉末进行选择性激光烧结成型,研究了滑石粉对尼龙12烧结材料的性能影响.结果表明,加入滑石粉使烧结件的热变形温度大幅度提高,同时提高了烧结件的尺寸精度和外观质量,但烧结件的拉伸强度、冲击强度随滑石粉含量的增加而降低,当滑石粉用量超过30%(质量分数)时,烧结件的力学性能明显降低.     

选择性激光烧结尼龙12/碳酸钙复合材料的成型工艺

采用选择性激光烧结技术制备了纯尼龙(PA)12,PA12/碳酸钙(CaCO_3)和PA12/硅烷偶联剂KH-550改性碳酸钙(CaCO_3)(PA12/CaCO_3/KH-550)复合烧结件。在相同工艺参数下研究了这3种烧结件的成型质量(Z向尺寸精度、弯曲强度和拉伸强度)。在单层厚度0.15 mm、扫描间距0.28 mm下研究了激光功率、扫描速度和预热温度对PA12/CaCO_3/KH-550烧结件成型质量的影响。结果表明,相比未改性的CaCO_3,经KH-550改性的CaCO_3在一定程度上提高了PA12烧结件的成型质量;在实验取值范围内,PA12/CaCO_3/KH-550烧结件的弯曲强度和拉伸强度随激光功率和预热温度的增大而增大,随扫描速度的增大而降低,而Z向尺寸相对误差随激光功率和预热温度的增大表现出由负值逐渐向正值发展,随扫描速度的增大表现出由正值向负值发展;激光功率对烧结件成型质量影响最大,扫描速度影响次之,预热温度影响最小;确定了激光功率25W、扫描速度2000 mm/s、预热温度85℃为最佳工艺参数,此时烧结件Z向尺寸相对误差为-0.02%、弯曲和拉伸强度分别为30.3,26.4 MPa。     

选择性激光烧结用复合尼龙粉的制备与性能

采用溶剂沉析法制备了低熔点复合尼龙12基料,对其改性处理后获得适合于选择性激光烧结用的复合尼龙粉末。通过正交实验的方法对复合尼龙粉末的烧结工艺进行研究,得到优化的烧结工艺参数,探讨了烧结工艺参数对成型件烧结成型性能的影响,对复合尼龙粉及其烧结成型件进行了SEM分析,发现尼龙12烧结件的烧结精度和力学性能都得到了很大的改善。     

选择性激光烧结用尼龙1212粉末的制备

为得到适用于选择性激光烧结的原材料,降低选择性激光烧结用尼龙1212生产成本,用溶剂沉淀法制备了尼龙1212粉末,讨论了溶剂种类、溶解温度、成核温度等因素对尼龙1212粉末粒度和形貌的影响。通过显微镜、扫描电子显微镜、粒度分析、差示扫描量热法等对制备的尼龙1212进行了表征,结果表明采用溶剂沉淀法可有效地制备出分散良好且粒径在20～80μm范围内的尼龙1212球形粉末,其最佳制备工艺条件为：乙醇作溶剂、溶解温度为160℃,将成核温度控制在130℃。对自制尼龙1212和市售选择性激光烧结用尼龙1212进行了松装密度、熔体流动速率、拉伸及弯曲等性能表征,发现两者的粉末性能和制件性能接近,其中自制尼龙1212的弯曲强度和弯曲弹性模量略高于市售尼龙1212,已达到了选择性激光烧结对原材料的要求,能烧结出光滑制件,其尺寸精度可达到±0.1 mm。     

选择性激光烧结复合尼龙粉末的制备及成型机理研究

研制了一种用于选择性激光烧结成型的复合尼龙粉末材料,对其激光烧结成型技术进行了实验研究,得到了优化的烧结成型工艺参数.最后对成型件的力学性能和成型精度进行了测试,抗拉强度为41MPa,弹性模量为2310MPa,延伸率为7.2%,达到了工程应用要求.     

选择性激光烧结用尼龙粉体的老化及回收研究进展

从选择性激光烧结原理出发,分析了选择性激光烧结用尼龙粉体老化机理、老化粉体物理化学性能的变化特征、老化粉体性能变化对选择性激光烧结工艺和制件性能的影响及老化粉体回收利用措施.综合研究分析,提出老化粉体回收的进一步研究应从分子尺度出发,改变其分子量,从根本上恢复材料的烧结性能.     

聚碳酸酯粉末的选择性激光烧结成型

以聚碳酸酯(PC)粉末为烧结材料,研究了激光功率等工艺参数对PC烧结件的微观形态、密度和力学性能的影响规律。结果表明,PC烧结件的密度、拉伸强度及拉伸弹性模量、冲击强度均随激光功率增加而增大;但过高的激光功率会导致激光扫描区域的粉末过热,使PC烧结件产生颜色变黄、轮廓不清晰等缺陷。     

用于选择性激光烧结成型的聚酰胺6/硫酸钙复合粉体的制备及性能研究

采用溶液沉淀法制备了聚酰胺6/硫酸钙（PA6/CaSO₄）复合粉体,通过扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）、激光粒度分布仪和Ｘ射线衍射仪（XRD）对复合粉体的微观形貌、热性能、粒度分布、晶体结构和流动性进行了表征。结果表明,随着CaSO₄的加入,PA6/CaSO₄复合粉体由松散的球形结构转变为密实的球形结构;CaSO₄的加入能够提高PA6/CaSO₄复合粉体的结晶度并拓宽其烧结温度窗口,在CaSO₄含量为5 %（质量分数,下同）时,结晶度和烧结温度窗口均达到最大值,分别为61.84 %和18.95 ℃;PA6/CaSO₄复合粉体的粒径随CaSO₄含量的增加呈现先减后增的趋势,休止角先减后增,堆积密度先增后减;当CaSO₄含量为3 %~5 %时,PA6/CaSO₄复合粉体的流动性能最佳,最适用于选择性激光烧结。     

选择性激光烧结聚丙烯工艺-结构-性能的研究

系统地评价了商用选择性激光烧结（SLS）聚丙烯（PP）的加工性能和力学性能,并比较了它和注射成型（IM）样品的差异。结果表明,预热温度、激光功率和能量密度作为选择性激光烧结的3个重要工艺参数,对最终产品的性能有很大影响。在选择工艺参数时,必须同时兼顾制品的力学性能和尺寸精度。本文的独特之处在于定量分析了不同工艺条件下选择性烧结带的结晶形态,建立了工艺条件、结晶晶型和力学性能之间的关系。通过调整选择性激光烧结的工艺参数,可获得不同晶型含量的样品,以便调控制品的力学性能。     

选择性激光烧结用尼龙12粉末的回收利用

选择性激光烧结(SLS)工艺中回收的尼龙(PA)12粉末(旧粉)的熔体流动性显著下降,严重影响旧粉的回收利用。研究了PA12旧粉和新粉的性能差异,然后分别以超支化树脂Hyper HPN202,Hyper C100和Hyper C181作为流变改性剂,采用机械共混法对PA12旧粉进行增塑改性,考察了各流变改性剂用量对其熔体流动性能、力学性能以及热性能等的影响。结果表明,Hyper HPN202,Hyper C100和Hyper C181均能有效改善PA12旧粉的熔体流动性,PA12旧粉的熔体流动速率(MFR)随着流变改性剂用量的增加而增大。Hyper HPN202的改善效果最佳,当其添加质量分数为1%时,PA12旧粉的MFR增加196.5%,拉伸强度较未添加时有些许增加,弯曲弹性模量和冲击强度较未添加时基本一致,维卡软化温度提高3.9%。     

填料对尼龙12烧结工艺的影响

在尼龙12选择性激光烧结材料中添加不同的填料,研究了各种填料对激光烧结过程中的铺粉性、预热温度、激光功率等工艺性能的影响。结果表明,添加玻璃微珠的烧结材料铺粉性好、预热温度范围宽、烧结工艺性良好;滑石粉亦可改善尼龙12烧结工艺性,而粒径小于2μm的轻质碳酸钙、陶瓷微珠等填料则对尼龙12烧结工艺有不良影响。     

硅灰石填充改性尼龙12激光烧结材料

将尼龙12与硅灰石的混合粉末进行选择性激光烧结成型。研究了硅灰石对尼龙12烧结材料的填充改性作用。结果表明,烧结件的拉伸强度、弯曲强度及模量均随硅灰石含量的增加而显著增加,并在硅灰石质量分数为30％时,达到最大值,分别比未添加硅灰石的烧结件增加了35％、75％和111％,但冲击强度和断裂伸长率则有所降低。同样,加入硅灰石后,可使烧结件的热变形温度大幅度提高,同时提高了烧结件的尺寸精度,大大降低了材料成本。     

PA/Cu复合粉末激光烧结成型机理研究

分析了尼龙(PA)/Cu复合粉末激光烧结成型机理,详细讨论了表面张力、粘度、粉料流动性、粒度分布和颗粒形貌、吸收率/反射率等材料特性及激光参数、铺粉厚度、保护气氛、粉床预热温度等工艺参数对制件成型质量的影响。     

复合尼龙粉末激光烧结快速成型技术进展

系统地论述了复合尼龙(PA)粉末激光烧结快速成型技术的国内外发展概况,介绍了美国产复合PA粉末的常用牌号,总结了目前该领域中所取得的成果及存在问题,并对复合PA粉末激光烧结快速成型技术的发展进行了展望。     

选择性激光烧结聚苯乙烯/玻璃纤维制件成型精度研究

采用选择性激光烧结(SLS)技术,在激光功率25 W、预热75℃等工艺条件下制备了聚苯乙烯/玻璃纤维(PS/GF)制件,研究了扫描速率、扫描间距和单层厚度对该制件X、Y、Z方向尺寸的影响,并通过正交试验对工艺参数进行优化。结果表明:对于PS/GF制件,其Z向的尺寸相对误差及变化幅度最大。三个工艺参数中,扫描速率对制件尺寸的影响最大,单层厚度的影响次之,扫描间距的影响最小;PS/GF制件的最佳SLS成型工艺参数为扫描速率2 000 mm/s、单层厚度0.25 mm、扫描间距0.28 mm。     

陶瓷材料选择性激光烧结/熔融技术研究与应用现状

选择性激光烧结(SLS)/熔融(SLM)技术作为增材制造技术的重要分支,在成形复杂结构件、缩短零件加工时间和降低成本等方面展现出巨大优势,而陶瓷作为极具应用潜力的材料,在汽车、医疗及航空航天等领域发挥巨大的应用前景.采用SLS/SLM成形陶瓷材料,在弥补和克服传统加工工艺不足的同时为陶瓷零件的制造提供了新的思路.本文从材料、成形质量及性能等方面详细综述了国内外陶瓷材料SLS/SLM技术发展状态和研究水平,对比不同陶瓷材料,重点针对氧化锆、氧化铝成形特点及面临的问题进行阐述,阐明了目前陶瓷SLS/SLM成形中存在的亟待解决的关键性问题,并深入分析了SLS/SLM成形工艺参数如粉末粒度和形貌、激光能量密度、扫描速度、温度场及后处理工艺对SLS/SLM成形件质量和性能的影响作用.